專利名稱：金屬層壓板和使用其的發(fā)光二極管封裝的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬層壓板和使用其的發(fā)光二極管封裝的制造方法，更具體地， 涉及一種具有沿著熱輻射金屬層的外表面設(shè)置并由熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性 金屬氧化層的金屬層壓板和使用其的發(fā)光二極管封裝的制造方法。
背景技術(shù)：
通常，發(fā)光二極管器件由于諸如低能耗和高亮度的若干優(yōu)點而被廣泛地用作光 源。尤其是最近，發(fā)光二極管器件被用作照明裝置和用于液晶顯示器(LCD)的背光。 發(fā)光二極管器件以可以容易地安裝于諸如照明裝置的各種裝置的封裝的形式配置。發(fā)光二極管封裝包括安裝于印刷電路板上的發(fā)光二極管器件。這里，發(fā)光二極管 器件產(chǎn)生熱和光。此時，通過印刷電路板輻射由發(fā)光二極管器件產(chǎn)生的熱量。然而，由于印 刷電路板由具有低導(dǎo)熱效率的絕緣材料制成，所以傳統(tǒng)的發(fā)光二極管封裝不能有效地輻射 由發(fā)光二極管器件產(chǎn)生的熱量。因此，存在發(fā)光二極管器件的使用壽命減少和特性退化的 問題。作為解決此問題的一種方式，提出了這樣一種技術(shù)在發(fā)光二極管器件的安裝區(qū) 域的印刷電路板中形成通孔，并用導(dǎo)熱材料填充通孔，但是，存在制造工藝復(fù)雜且制造成本 增加的問題。因此，通過將發(fā)光二極管封裝直接安裝到在下表面上包括具有熱輻射效果的Al 的封裝基底上，有可能改進熱輻射效率并簡化制造工藝。然而，為了防止由于在封裝基底上形成電路圖案(電路圖案與發(fā)光二極管器件電 連接)的過程中所使用的化學(xué)物引起Al的腐蝕，應(yīng)將附加的帶子附接至Al的表面。此時， 需要用于附接和拆卸帶子的附加的處理和人力，并且，由于帶子在處理過程中的損壞而產(chǎn) 生的污染物可能導(dǎo)致封裝基底或處理的失效。因此，為了實現(xiàn)熱輻射效果并簡化處理，傳統(tǒng)的發(fā)光二極管封裝包括具有Al層的 封裝基底，但是，由于用于防止Al與化學(xué)物接觸的帶子附接處理，存在失效和處理數(shù)量增 加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，提出了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有沿著 熱輻射金屬層的外表面設(shè)置并由熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性金屬氧化層的金屬 層壓板，以及使用該金屬層壓板的發(fā)光二極管封裝的制造方法。
根據(jù)實現(xiàn)目的的本發(fā)明的一個方面，提出了一種金屬層壓板，其包括由絕緣材料 制成的芯層；設(shè)置在芯層的一個表面上的金屬層；設(shè)置在芯層的另一表面上的熱輻射金屬 層；以及沿著熱輻射金屬層的外表面設(shè)置并由熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性金屬氧化層。這里，芯層可進一步包括熱輻射填充料。此外，熱輻射金屬層可包括鋁，保護性金屬氧化層可包括氧化鋁膜。此外，金屬層可由銅或銅合金中的任何一個制成。根據(jù)實現(xiàn)目的的本發(fā)明的另一方面，提供了一種發(fā)光二極管封裝的制造方法，其 包括以下步驟制備金屬層壓板，其包括由絕緣材料制成的芯層、設(shè)置在芯層的一個表面上 的金屬層、設(shè)置在芯層的另一表面上的熱輻射金屬層、以及沿著熱輻射金屬層的外表面設(shè) 置并由熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性金屬氧化層；通過使金屬層形成圖案而形成電 連接至發(fā)光二極管的電路圖案；并在電路圖案上安裝發(fā)光二極管器件。這里，可通過陽極氧化熱輻射金屬層的表面而形成保護性金屬氧化層。此外，熱輻射金屬層可由鋁制成，保護性金屬氧化層可由氧化鋁膜制成。此外，本方法可還包括在形成電路圖案的步驟和安裝發(fā)光二極管器件的步驟之間 的去除保護性金屬氧化層的步驟。此外，芯層可還包括熱輻射填充料。


結(jié)合附圖，通過以下實施例的描述，本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其它方面 及優(yōu)點將變得顯而易見且更容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板的截面圖；圖2是具有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板的發(fā)光二極管封裝的截面圖；圖3至圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)光二極管封裝的制造方法的截面 圖。
具體實施例方式在下文中，將參照金屬層壓板和發(fā)光二極管封裝的圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施 例。應(yīng)該理解，以下實施例是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員完全理解本發(fā)明的實質(zhì)而作為實例提 供的。因此，本發(fā)明不限于以下實施例，而是可以以其它形式體現(xiàn)。并且，在附圖中，為了方 便，可放大元件的大小和厚度。在全文中，相同的參考標號表示相同的元件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板的截面圖。參照圖1，金屬層壓板包括芯層110、金屬層120、熱輻射金屬層130、以及保護性金 屬氧化層140。芯層110由絕緣材料制成。例如，芯層110可以包括環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。此夕卜， 芯層110可進一步包括玻璃纖維以改進耐久性。另外，芯層110進一步包括熱輻射填充料111。熱輻射填充料111是具有高導(dǎo)熱率 的導(dǎo)熱材料，例如，銀、鎳、銅、鋁、石墨、鐵氧體和碳中的任何一種的粉末。因此，芯層110更 有效地將熱量從金屬層120傳導(dǎo)至熱輻射金屬層130。
金屬層120設(shè)置在芯層110的一個表面上。金屬層120是用于形成電路圖案的導(dǎo) 電膜。例如，金屬層120可由銅或銅合金制成。熱輻射金屬層130設(shè)置在芯層110的另一表面上。熱輻射金屬層130由具有高導(dǎo) 熱率的金屬制成，例如，鋁。然而，在本發(fā)明的實施例中，熱輻射金屬層130的材料不受限 制。保護性金屬氧化層140沿著熱輻射金屬層130的外周表面設(shè)置。也就是說，保護 性金屬氧化層140被形成為覆蓋暴露至外部的熱輻射金屬層130的表面。保護性金屬氧化 層140起到防止由于在金屬層120的圖案化過程中使用的化學(xué)物或外部氧氣或濕氣而引起 的熱輻射金屬層130腐蝕的作用。此時，保護性金屬氧化層140由熱輻射金屬層130的氧 化物制成。也就是說，保護性金屬氧化層140通過由于陽極氧化處理而產(chǎn)生的熱輻射金屬 層130的表面氧化而形成。例如，在熱輻射金屬層130由鋁制成的情況中，保護性金屬氧化 層140則由氧化鋁制成。因此，熱輻射金屬層130通過諸如表面氧化的簡單處理來形成。因此，就像本發(fā)明的實施例，能夠通過形成具有帶熱輻射金屬層的基底的發(fā)光二 極管封裝的電路板來改進發(fā)光二極管封裝的熱輻射效率。此外，在形成電路圖案的處理中，通過在熱輻射金屬層的表面上進一步配置保護 性金屬氧化層，能夠防止熱輻射金屬層的腐蝕。在下文中，將參照圖2描述由根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板制造的發(fā)光
二極管封裝。圖2是具有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板的發(fā)光二極管封裝的截面圖。參照圖2，發(fā)光二極管封裝包括封裝基底200和安裝于封裝基底200上的發(fā)光二極 管 250。封裝基底200包括由絕緣材料制成的芯層210、設(shè)置在芯層210上表面上的電路圖 案220、以及設(shè)置在芯層210下表面上的熱輻射金屬層230。發(fā)光二極管250電連接至電路圖案220，并通過引線260焊接安裝于封裝基底200 上。例如，在發(fā)光二極管250是豎直發(fā)光二極管的情況下，發(fā)光二極管250的下表面直接電 接合至電路圖案220，并且，發(fā)光二極管250的上表面通過引線260焊接而電接合至電路圖 案220。然而，在本發(fā)明的實施例中，發(fā)光二極管250的形狀并沒有限制，并且，發(fā)光二極管 250可以通過倒裝焊接安裝在封裝基底200上。芯層210進一步包括用于有效地將熱量從電路圖案220傳導(dǎo)至熱輻射金屬層230 的熱輻射填充料211。熱輻射填充料211可以是銀、鎳、銅、鋁、石墨、鐵氧體和碳中的任何一 種的導(dǎo)熱粉末。熱輻射金屬層230在將從安裝在封裝基底200上的發(fā)光二極管250產(chǎn)生的熱量輻 射至外部的過程中起作用。因此，由于發(fā)光二極管250直接安裝在具有熱輻射金屬層230的封裝基底200上， 所以，能夠有效地將熱量輻射至外部，從而延長發(fā)光二極管250的使用壽命并確保其可靠 性。另外，保護性金屬氧化層240沿著熱輻射金屬層230的外表面設(shè)置，以在發(fā)光二極 管封裝的制造過程中保護熱輻射金屬層230。保護性金屬氧化層240由形成熱輻射金屬層 230的金屬的氧化物制成。因此，通過對熱輻射金屬層230作陽極氧化處理可以容易地制造
5保護性金屬氧化層240。在本發(fā)明的實施例中，雖然示出并描述了發(fā)光二極管封裝包括保護性金屬氧化層 240，但是，保護性金屬氧化層240也可在發(fā)光二極管封裝的制造完成處理中去除。另外，發(fā)光二極管封裝進一步包括覆蓋發(fā)光二極管250的模塑部分270。模塑部分 270起到從外部保護發(fā)光二極管250的作用。模塑部分270可由透明樹脂制成，例如，硅樹 脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和環(huán)氧模塑化合物。另外，模塑部分270可進一步包括熒光材料， 其轉(zhuǎn)換從發(fā)光二極管250發(fā)射的光的波長。因此，模塑部分270可執(zhí)行波長轉(zhuǎn)換功能，并保 護發(fā)光二極管250。因此，就像本發(fā)明的實施例，通過形成具有帶熱輻射金屬層的金屬層壓板而不是 印刷電路板的發(fā)光二極管封裝的封裝基底，可以容易地將由發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量輻射至 外部，而不用改變發(fā)光二極管封裝的厚度或增加單獨的處理。在下文中，將參照圖3至圖6描述使用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬層壓板的 發(fā)光二極管封裝的制造方法。圖3至圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的發(fā)光二極管封裝的制造方法的截面 圖。參照圖3，為了制造發(fā)光二極管封裝，首先，形成金屬層壓板。為了制造金屬層壓板，形成由絕緣材料制成的芯層210。芯層210可包括環(huán)氧樹脂 或酚醛樹脂。此外，芯層210可進一步包括玻璃纖維以改進耐久性。此外，芯層進一步包括 熱輻射填充料211，以改進金屬層壓板的熱輻射效果。例如，熱輻射填充料211可由銀、鎳、 銅、鋁、石墨、鐵氧體或碳制成。通過將金屬層220a和熱輻射金屬層230分別堆疊在芯層210的兩個表面上并對 其進行加熱和擠壓來形成金屬層壓板。金屬層220a由導(dǎo)電材料制成，例如，銅或銅合金。此外，熱輻射金屬層230由具有比其它材料更高的導(dǎo)熱率的材料制成，例如，鋁或
招合金ο參照圖4，沿著熱輻射金屬層230的外表面形成保護性金屬氧化層240。也就是 說，在熱輻射金屬層230的表面上形成保護性金屬氧化層240，其暴露至外部。保護性金屬 氧化層240起到防止熱輻射金屬層230由于在金屬層220a的形成圖案過程中使用的化學(xué) 物而腐蝕的作用。保護性金屬氧化層240由形成熱輻射金屬層230的金屬的氧化物制成。例如，在 熱輻射金屬層230由鋁制成的情況中，保護性金屬氧化層240由氧化鋁制成。此時，通過對熱輻射金屬層230作陽極氧化處理來形成保護性金屬氧化層240。這 里，例如，陽極氧化處理方法可以是硫酸法、氫氟酸法或有機酸法。因此，由于不需要用于附接保護帶以保護熱輻射金屬層230的額外的處理和人 力，所以能夠減少處理數(shù)量和處理成本，并保護熱輻射金屬層230的表面。參照圖5，通過蝕刻金屬層220a來形成電路圖案220。此時，保護性金屬氧化層240 保護熱輻射金屬層230的表面不受在形成電路圖案220的過程中使用的化學(xué)物的影響。參照圖6，安裝發(fā)光二極管250以電連接至電路圖案220。這里，發(fā)光二極管250 通過引線260焊接法或倒裝焊接法安裝，并且不限于本發(fā)明的實施例。
6
在此之后，形成模塑部分270，以覆蓋發(fā)光二極管250。模塑部分270可由硅樹 脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或環(huán)氧模塑化合物制成。另外，模塑部分270可進一步包括 用于轉(zhuǎn)換由發(fā)光二極管250產(chǎn)生的光的熒光材料。這里，例如，可通過鑄塑法、分配法 (dispensingmethod)、注塑法、傳遞模塑法或針尖澆口模塑(pin gate molding)法將模塑 部分270形成為期望的形狀。另外，可以進一步執(zhí)行用濕法去除保護性金屬氧化層240的處理。因此，就像本發(fā)明的實施例，可以通過形成具有高導(dǎo)熱率的金屬層壓板的封裝基 底，改進發(fā)光二極管封裝的熱輻射效率，并用簡單的制造工藝制造發(fā)光二極管封裝。此外，通過用保護性金屬氧化層保護金屬層壓板的熱輻射金屬層的表面，可以防 止熱輻射效率的降低。此外，通過用熱輻射金屬層的陽極氧化處理方法容易地形成保護性金屬氧化層， 可以防止加工成本的增加，而無需購買輔助材料。本發(fā)明通過形成具有包括金屬層、芯層和熱輻射金屬層的金屬層壓板的封裝基 底，通過簡單處理制造了具有高熱輻射效率的發(fā)光二極管封裝。此外，通過在熱輻射金屬層的外表面上形成保護性金屬氧化層，可以保護熱輻射 金屬層不受在形成電路圖案的過程中使用的化學(xué)物的影響。此外，可以通過對熱輻射金屬層作陽極氧化處理來容易地形成保護性金屬氧化層。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的幾個實施例，但是，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員將理解，在不背離總的發(fā)明構(gòu)思的原理和實質(zhì)的前提下可進行改變，本發(fā)明的范圍由 所附的權(quán)利要求及其等價物來限定。
權(quán)利要求
一種金屬層壓板，包括芯層，由絕緣材料制成；金屬層，設(shè)置在所述芯層的一個表面上；熱輻射金屬層，設(shè)置在所述芯層的另一個表面上；以及保護性金屬氧化層，沿著所述熱輻射金屬層的外表面設(shè)置并由所述熱輻射金屬層的氧化物制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬層壓板，其中，所述芯層還包括熱輻射填充料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬層壓板，其中，所述熱輻射金屬層包括鋁，所述保護性金 屬氧化層包括氧化鋁膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬層壓板，其中，所述金屬層由銅或銅合金制成。
5.一種發(fā)光二極管封裝的制造方法，包括以下步驟制備金屬層壓板，其包括由絕緣材料制成的芯層、設(shè)置在所述芯層的一個表面上的金 屬層、設(shè)置在所述芯層的另一表面上的熱輻射金屬層、以及沿著所述熱輻射金屬層的外表 面設(shè)置并由所述熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性金屬氧化層；通過使所述金屬層形成圖案而形成電連接至發(fā)光二極管的電路圖案；并且在所述電路圖案上安裝發(fā)光二極管器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，通過陽極氧化所述熱輻射金屬層的表面而形成 所述保護性金屬氧化層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述熱輻射金屬層由鋁制成，所述保護性金屬氧 化層由氧化鋁膜制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，在所述形成電路圖案的步驟和所述安裝發(fā)光二極管器 件的步驟之間，還包括去除所述保護性金屬氧化層的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述芯層還包括熱輻射填充料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬層壓板和使用其的發(fā)光二極管封裝的制造方法，本發(fā)明提供了一種金屬層壓板，其包括由絕緣材料制成的芯層；設(shè)置在該芯層的一個表面上的金屬層；設(shè)置在該芯層的另一表面上的熱輻射金屬層；以及沿著熱輻射金屬層的外表面設(shè)置并由熱輻射金屬層的氧化物制成的保護性金屬氧化層。
文檔編號H01L33/64GK101901865SQ20101011096
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者孫相赫, 柳大馨, 許哲豪, 鄭明根 申請人:三星電機株式會社